Niveaux repères à brachiopodes dans le Callovien de Franche-Comté

Associations poly-spécifiques à brachiopodes : deux exemples dans le Callovien inférieur et moyen.
dimanche 8 janvier 2012 par Philippe

Cet article a pour but de vous montrer deux associations poly-spécifiques de brachiopodes du Callovien. Les associations de brachiopodes permettent de définir des niveaux repères que les spécialistes considèrent comme synchrones à l’échelle d’un bassin (Garcia et Dromart, 1997). Les fossiles présentés ci-dessous ont été trouvés sur la commune de Scey-Maisières (Doubs), d’une part, dans les "Couches à bryozoaires et à Digonella marcoui" du Callovien inférieur, et, d’autre part, dans un niveau de marnes à oolithes ferrugineuses du Callovien moyen.

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1- Les "Couches à bryozoaires et à Digonella marcoui".
Il s’agit de lumachelles à bryozoaires, brachiopodes et lamellibranches, déposées sur la "Dalle nacrée". Ces couches sont datées du Callovien inférieur (zone à kœnigi). L’association de brachiopodes est constituée de Digonella marcoui, Rhynchonelloidella gr. spathica, Caryona balinensis, Dictyothyris smithi et Morrisithyris vercræ (figs. 1 à 5).

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Figure 1. Digonella marcoui (ROLLIER)
Digonella marcoui (ROLLIER 1919) = D. sinuata ROLLET 1962. Cette grande zeillerie peut dépasser 2 cm de longueur. Elle présente une commissure antérieure courbe avec absence de pointes antérieures. La valve dorsale montre le septum médian caractéristique de la famille des Zeilleriidæ. V.v. : valve ventrale ou pédonculaire ; V.d. : valve dorsale ou brachiale.

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Figure 2. Rhynchonelloidella gr. spathica (LAMARCK)
Rhynchonelle caractéristique de ces niveaux du Callovien inférieur, Rh. spathica a une forme triangulaire prononcée (partie postérieure anguleuse et partie antérieure très arrondie), un petit crochet et une commissure avec le bourrelet marqué des rhynchonelles.

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Figure 3. Caryona balinensis (SZAJNOCHA)
Il s’agit d’une térébratule de petite taille, montrant deux valves renflées d’égale importance et une commissure antérieure légèrement sulciplissée.


Figure 4. Dictyothyris smithi (OPPEL)
C’est un petit brachiopode de forme sub-pentagonale, présentant une commissure antérieure en W caractéristique. Les deux valves portent une ornementation réticulée. La valve ventrale montre une dépression médiane bien marquée et les deux valves sont renflées de manière identique avec un angle assez fort à la commissure.

Figure 5. Morrisithyris vercræ (ALMERAS)
Il s’agit d’une grande térébratule, rare, présentant une commissure antérieure fortement plissée (sulciplissée) et avec un fort crochet et un large foramen. Nous n’avons récolté que 2 individus déformés.

Cette association correspond à l’association habituelle, connue dans le Bassin de Paris, que les spécialistes ont nommé "Association à Kallirhynchia sp. et à Digonella marcoui". L’association est caractéristique du Callovien inférieur (zone à kœnigi). Cette association correspond à un épisode sédimentaire dont l’environnement est l’off-shore supérieur proximal* (Garcia et Dromart, 1997).

2- Marnes à oolithes ferrugineuses.
À Scey-en-Varais, en dégageant une coupe entre le Callovien inférieur et les marnes callovo-oxfordiennes, nous avons mis à jour, environ 40 cm de marnes à oolithes ferrugineuses, litho-faciès inconnu dans le secteur de Scey-Maisières. L’association poly-spécifique de brachiopodes est constituée de Aulacothyris hypocirta, A. pala, Dorsoplicathyris flexuosa et Ivanoviella gr. oxoniensis (figs. 6 à 9).


Figure 6. Aulacothyris hypocirta (DESLONGCHAMPS)
Les Aulacothyris sont de petits brachiopodes très courants au Jurassique moyen et supérieur. Ce genre montre une valve dorsale quasiment plate en vue antérieure, portant une légère dépression médiane et avec le septum médian des zeilleries. La valve ventrale est très bombée. Aulacothyris hypocirta est une petite forme typiquement pentagonale. La commissure antérieure est légèrement sulquée et le septum médian est bien visible. A. hypocirta se rencontre au Callovien moyen, depuis le sommet de la zone à jason et dans la zone à coronatum.


Figure 7. Aulacothyris pala (BUCH)
L’espèce A. pala est caractérisée par une taille relativement grande pour ce genre (1,5 cm), ses bords latéraux tendent à être parallèles et elle présente une commissure légèrement sulquée. Cette zeillerie se rencontre au Callovien inférieur et moyen.

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Figure 8. Dorsoplicathyris flexuosa (BOULLIER) et sa forme juvénile.
Cette grande térébratule du genre Dorsoplicathyris montre une commissure antérieure fortement plissée (sulciplissée). Ce double pli est déjà visible, quoique atténué, dans la forme juvénile.


Figure 9. Ivanoviella gr. oxoniensis (ROLLIER)
C’est une rhynchonelle de taille moyenne et de forme pentagonale. La valve pédonculaire est nettement la moins bombée. Bec assez petit, costulation dense et fine à côtes arrondies. Ivanoviella oxoniensis se rencontre au Callovien moyen et à la base du Callovien supérieur, autrement dit, dans la zone à coronatum et à la base de la zone à athleta.

L’association de brachiopodes de ces marnes à oolithes ferrugineuses, comprend donc Dorsoplicathyris flexuosa, une grande térébratule, dont l’espèce a été définie (Boullier, 1976) par l’étude d’une population de 40 individus issus des "Calcaires argileux à oolithes ferrugineuses de Scey-en-Varais" (Bourquin et Contini, 1968). Cette espèce du genre Dorsoplicathyris n’avait pas été retrouvée ailleurs avant cette nouvelle découverte.
L’association trouvée est différente des deux associations habituellement citées dans la littérature (Garcia et Dromart, 1997) pour ces niveaux du Callovien moyen, qui sont :
- l’Association à Septaliphoria orbignyana et A. pala de la zone à jason, et
- l’Association à Ivanoviella oxoniensis et Ornithella umbonella de la zone à coronatum.
Deux interprétations s’offrent à nous. Soit nous considérons un mélange de faunes. La faune de la zone à jason serait exotique, c’est-à-dire déplacée puis redéposée, dans les sédiments de la zone à coronatum plus récents. Soit nous considérons cette association comme nouvelle. Cette dernière solution a notre préférence car nous n’avons pas trouvé la rhynchonelle Septaliphoria orbignyana, ni d’ailleurs la zeillerie Ornithella umbonella, brachiopodes caractéristiques des deux associations habituellement identifiées dans le Callovien moyen du Bassin de Paris. De plus, la présence de Dorsoplicathyris flexuosa, espèce locale, pourrait signifier que nous sommes en présence d’une association poly-spécifique à valeur locale.
Les associations de brachiopodes du Callovien moyen sont caractéristiques d’un dépôt de l’off-shore inférieur*.

Ces deux associations de brachiopodes du Callovien inférieur et moyen montrent que l’étude des populations de brachiopodes est un outil biostratigraphique et paléo-environnemental de premier plan.

Remerciements à Annick Boullier qui a déterminé les brachiopodes et à Michel Rossy qui a photographié les fossiles. La détermination fut rendue difficile par le faible nombre de fossiles trouvés pour chaque espèce. En effet, les brachiopodes montrent souvent de fortes variations morphologiques individuelles et l’espèce doit être identifiée par l’étude d’une population représentative.

* Définitions des zones bathymétriques de la plate-forme continentale (d’après F. Boulvain, Cours de Sédimentologie, Université de Liège, www2.ulg.ac.be/geolsed/sedim/sedimentologie.htm) :
- off-shore désigne le large, au-delà de l’action des vagues,
- off-shore supérieur désigne la zone supérieure proximale (le "petit large") pouvant être affectée par les vagues de tempêtes, ce qui correspond à une profondeur du benthos comprise entre 5 à 25m jusqu’à 50 à 100m.
- off-shore inférieur désigne la zone inférieure distale (le "grand large") qui n’est plus soumise à l’action des vagues de tempêtes. Le benthos est sous la profondeur 50 à 100m.

Bibliographie
Boullier A., 1976 Les Térébratulidés de l’Oxfordien du Jura et de la bordure Sud du Bassin de Paris. Thèse de l’Univ. de Besançon, No. 110, 457pp., 27 planches.
Bourquin J. et Contini D., 1968 Données nouvelles sur la stratigraphie et la paléogéographie du Callovien du Jura franc-comtois. Bull. Soc. géol. Fr., 7è série, X, 362-369.
Garcia J.-P., Dromart G., 1997 The validity of two biostratigraphic approaches in sequence stratigraphic correlations : brachiopod zones and maker-beds in the Jurassic. Sedimentary Geology, 114, 55-79.
Rollet A., 1962 Les genres Obovothyris et Digonella (Brachiopodes). Étude de quelques Digonella et définition de Digonella sinuata nov. sp.. Bull. Soc. géol. Fr., 7è série, IV, 273-280, 1 planche.

- Cet article est une version abrégée de l’article qui sera publié au prochain bulletin de la S.H.N.D.. Ce travail est co-signé avec mon collègue et ami J.P. Sizun.
Nous poursuivrons sans doute les fouilles et, si les découvertes sont intéressantes, nous publierons une suite. Donc, à suivre …


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